CADとは?2Dと3Dの違いや資格、年収について解説!

建設業や機械業などで活躍するCADオペレーターはスキルを身に付ければキャリアアップも可能で、未経験からチャレンジする人も多い職業です。
一方で、2DCADと3DCADの違いやBIMという言葉について知らない人も多いでしょう。
今回はCADの概要から関連用語について説明しその上でCADが使用されている業界や、どういった資格があるのか紹介します。

CADとは


CAD とは「Computer-Aided Design」の頭文字をとった言葉であり、コンピューターで設計の支援をするソフトを指します。

元々、設計図や各図面は手書きでしたがCADが普及したことでパソコンで作図できるようになり、作業時間の短縮業務の効率化が可能になりました。
CADのソフトの主な機能は、文字寸法を描くことです。

そこから建設業製造業などにおける用途に特化したソフトが販売されているのが現状です。
具体的にはオートデスク株式会社のAuto CAD、清水治郎と田中善文氏によって製作されたフリーソフトのJw_cadなどが挙げられます。

2D CADと3D CADの違い

CADには線や文字・寸法といった情報を平面上に表す2DCAD2次元CADと、平面的な情報に高さや奥行きを加えて立体的な3Dモデルにする3DCAD3次元CADがあります。

2DCADの場合、パソコンで作成した図面のデータを印刷して現場の施工時に使われるため常に需要があります。
3DCADは2DCADほど必須とは言えませんが、建設物から自動車、家電といった各分野における検討時に使用されます。

図面だけでなく、立体的なモデルにしないと見た目細部の形状の検討ができない場合は3DCADを重宝します。
3DCADのデータをそのまま3Dプリンター出力して仮モデルをいくつか作成して検討を行う場合もあります。

BIMとの違い

BIMはBuilding Information Modelling」の頭文字をとった建設業で広まりつつある言葉です。
2Dや3DCADで図面やモデルが作れる中、BIMはそれらに「情報」を付属させることができます。

例えば、家具や機器類などを3Dモデルにし、そこに大きさや材質、品番といった詳細な情報を含めることで建設後の管理に使えるようになります。
また、建物を作る上でBIMで設計を進めると、コンクリートの重量や内装の範囲・内装の仕上げ材の面積・電球などの個数や型番といった情報も付属されます。

そうすることで、設計段階で施工時に必要な情報が整うため、出戻りが減ります。
施工後の維持管理にも役立つというメリットがあることから国土交通省はBIMによる設計を推進しています。

BIMは既存の建物の構造がわかる点群データを利用して3Dモデルを作ったり、建物の内外に関わる光や音のシミュレーションにも使われたりと幅広く活用されています。

BIMについて詳しく知りたい方はこちら
BIMとは?CADの違いやメリットデメリットをわかりやすく解説!

CADを使う業界について


大きな建築物から細かな部品まで、CADを使って設計されるものは数多くあります。
CADを使用する業界はどういったものがあるか、代表的なCADソフトと共に紹介します。

建築

建築においてCADは建物を建てる上で必要な各図面を作成する際に使われます。
建物の外観や内装の材料・部材といった目に見える部分だけでなく、電線や水道管の経路なども図面から読み取らなければなりません。

また、建物を支える基礎や柱といったコンクリート内の鉄筋の配置といった複雑な図面の作成もあります。
住宅など簡単な製図なら「Jw_cad複雑な建物だと「AutoCADを使うことが多いです。

<戸建てや福祉業界に特化したCADについて>

戸建てやマンション・アパートの設計において、線や文字情報だけでなく部屋の間取りが検討しやすい「せっけい倶楽部3DインテリアデザイナーNeo3といったCADソフトが使われています。

テーブルやソファといった家具を配置し、内装のイメージを写真のように見ることができる専門的なソフトです。

医療や福祉業界における設計では、専門機器の3Dモデルやフロアの情報の検討がしやすい「3D医療施設デザイナー等のCADソフトがあります。

土木

土木では道路や橋といったインフラダムや発電施設といった公共の建築物から、シールドトンネル宅地造成工事といった専門的なものもあります。
CADを使用して図面化する際、現場を調査をして測量の結果を反映することや、1から設計をする際には長期に渡って計画をすることが多いです。

そのため、道路設計などがしやすいIJCAD CivilDynaCAD土木PlusといったCADソフトなどが使われます。
また、高速道路や橋梁などの老朽化が進む昨今では、既存の建設物をどのように改修するかという計画のためにAutodesk Civil 3D」という3DCADの利用も進んでいます。

製造業(機械)

製造業において、自動車やパソコンといった機械類の製作図を作成する際にCADが使用されます。
図面は製造物の形状だけでなく、材料やサイズ交差といった情報や表面性状や加工方法などが記載され、ミリ単位の細かな部品が多くあることから精密さも求められます。

そうした図面情報の入力や機械の3Dモデルの製作と検討がしやすいCADソフトとして、NAZCA5 CAD」、「IRONCADが挙げられます。

その他の業種とCADについて

石油や天然ガス、医薬品といった化学系のプラントでは複雑な配管経路の設計配置検討応力計算をするためにCADが使われます。
使用されるCADソフトは配管設計に特化した「AutoPLANT」、「PDMSがあります。

アパレル業界では、洋服の型紙の作成、生地の裁断パターンが作りやすい「クレアコンポ」、「洋裁CAD」といったCADが使われています。

宝石を扱う業界では、様々なデザインのジュエリーの制作がしやすく、比較検討にも特化した「3DESIGN」、「Rhinoceros」といったCADソフトがあります。

CADオペレーターとは


CADオペレーターは、パソコンでCADソフトを使って、設計者の指示を受けて図面を作成・修正します。
専門的な知識が無くても下図や手書き図面の通りにCADで2D化する作業もあるため、未経験からCADオペレーターになる人も少なくありません。

指示された通りに図面を正確に描くだけでなく、図面ごとに整合性があるかをしっかり検証する必要があります。
建設業や機械業などのCADオペレーターを経験し、そこから専門的な知識を学んで設計やエンジニアを目指すこともできます。

例えば、建築関係の仕事で実務経験を積み、一級建築士の資格を得てスキルアップをするということも可能です。

CADオペレーターの仕事内容

設計された建築物を図面化するCADオペレーターの業務について具体例を紹介します。
建築業において2階建ての建物なら図面枚数も多くはありませんが、30階の店舗などが入ったオフィスビルや、大型の商業施設となると全ての図面の枚数が100枚超えることも少なくありません。
そのため、設計者の指示で図面の制作や修正をします。

また、建設現場の事務所に常駐して施工時に発生する図面の変更や修正作業をする場合は、建物の細部に関する形状の図面化やトラックや重機などの搬入経路を図面に描いていく作業などがあります。

実際の現場に赴いて手描きのスケッチをし、事務所に戻ってCADで図面を作成することもあるため、現場と事務所を行き来する必要も出てきます。

土木業では道路をどのような経路で作るかいくつか検討用の図面を描いたり製造業では同じような部品で寸法だけ異なる図面をCADで大量に作成する業務もあります。

CADオペレーター主要資格3つ


CADに関連する資格はいくつかありますが、ここではCADオペレーターの主要な資格を3つと、CADソフト販売会社の専門的な資格もいくつか紹介します。
合格率を踏まえた難易度や、どの分野で活かしたいか考える上で参考にしてください。

  • 2次元CAD利用技術者試験
  • 3次元CAD利用技術者試験
  • 建築CAD検定試験

2次元CAD利用技術者試験

一般社団法人コンピュータ教育振興協会が開催している2次元CAD利用技術者試験は年一回行われます。
資格の難易度は基礎、2級、1級にわかれており、1級は機械・建築・トレースのうち一つを選びます。
受験者数と合格率は以下の通りです。

2次元CAD利用技術者試験 受験者数 合格率
1級 250人ほど 50%以上
2級 2000人ほど 50%前後

CADシステムの概要や機能、機械・建築・トレースのそれぞれ専門的な知識を活かした実技試験が行われます。

3次元CAD利用技術者試験

3次元CAD利用技術者試験は、3次元CADの技能レベルを証明するための資格です。
資格の難易度は2級・準1級・1級にわかれ試験内容は図面から3次元のパーツモデルを作成したり、パーツモデルを正しく組み立てられるかなどが問われます。
受験者数と合格率は以下の通りです。

3次元CAD利用技術者試験 受験者数 合格率
1級 150人ほど 30%
準1級 400人ほど 60%
2級 1300人ほど 60%

建築CAD検定試験

建築CAD検定試験は1993年に誕生した日本初の建築CADの資格試験です。
資格の難易度は準1級・2級・3級・4級にわかれており、去年の試験は9,000人ほどが受験しています。

試験は建築物に対する配置図各階平面図断面図外構などを制限時間内にCADで描くという内容で、難易度によって描く図面の種類が変わります。

その他の資格

CADデザインマスター認定試験」は日本デザインプランナーの認定資格であり、インターネットで2ヶ月ごとに開催されている試験です。
3次元CADトレーサー認定試験」は一般社団法人コステックエデュケーションが年に一回開催し、参考書を見ながら実技試験を受けることができます。
どちらも在宅で受験できることから、気軽に挑戦しやすいでしょう。

他にも、CADソフトを販売する企業が独自に資格試験を開催している場合があります。
オートデスク株式会社の「AutoCADユーザーオートデスク認定資格プログラム」、エーアンドエー株式会社の「Vectorworks操作技能認定試験」、GRAPHISOFTの「Archicad オンライン認定試験」などがあります。
使ってみたいソフトを調べ、マスターしたいと考える場合にチャレンジするのが良いでしょう。
公式サイトで随時、試験の受付をしていたり練習問題もあるので試しに見てみるのもおすすめです。

CADオペレーターの年収


CADオペレーターの年収は未経験または経験が浅い場合だと200~300万円経験を積んでいたり専門的な知識があると400万円以上となる場合が多いです。
派遣社員だと時給1,400〜2,000円となり、年ごとの契約になります。

正社員として企業に所属し、人手が足りない他の会社や施工現場に派遣される際には月給の支払いになります。
CADオペレーターを経て設計の道に進んだり、3Dモデルの作成ができるようになったりBIMに関わる業務にキャリアアップすることで、さらに年収アップにつながります。

まとめ


CADは2Dだけでなく3Dモデルを作成できるソフトがあり、建設業におけるBIMは今後も発展を続けていきます。
そうしたことからCADに対する需要は今後も高いと言えるでしょう。
CADオペレーターとしての働き方は契約社員から正社員まで様々あり、経験や業界によっても年収が変わります。
そのため興味を持った仕事があればどのようなCADが使われているのか調べてみるのも良いでしょう。
未経験からのチャレンジも検討し、資格取得を目指してみてはいかがでしょうか。

引用)「資料3-7:株式会社FMシステム 説明資料」建築:第3回・第4回建築BIM環境整備WG- 国土交通省 https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/build/jutakukentiku_house_fr_000117.html

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